城市生活垃圾填埋场臭味治理研究

　
　　摘要：城市生活垃圾经填埋处理后，填埋场内部微生物的厌氧降解活动会使大部分的有机垃圾转化为气态的最终产物—即以甲烷和二氧化碳为主要成分的带有不良气味的填埋气体，这部分气体常被称为臭味气体，做好城市生活垃圾填埋场臭味治理，可极大程度降低填埋场运营和管理的难度，达到垃圾最终无害化处理的要求。
　　关键字：臭味治理，垃圾填埋
　　随着垃圾成分的不断降解以及淋溶损失，再加上垃圾在填埋时又难以被彻底均匀地压缩，因而垃圾填埋场在其漫长的稳定化过程中通常会出现不同程度的沉降从而可能会破坏最终覆盖层的结构以及导致局部地区填埋气体的溢漏，这部分溢漏的带有不良气味的气体扩散，会对垃圾填埋场及周边环境产生不良影响，采取切实措施来控制垃圾填埋场臭味气体扩散对环境的破坏与污染，具有极为重要的现实意义。
　　一、填埋场臭味气体的来源
　　经过对部分城市生活垃圾填埋场填埋现场勘察和监测，发现臭味源主要来于三个方面：一是，如果填埋场填埋垃圾到了产生沼气的旺盛期，沼气产量会急剧增加；二是，如果降雨量较大，生活垃圾含水量增多，由于填埋场处于运行期，还不能对雨水进行彻底隔离，造成渗沥液增多而产生出臭味；三是，超负荷运行带来暴露作业面积气味的挥发。
　　二、填埋场臭味气体的危害性
　　填埋场释放的气体是填埋场内部一系列物理、化学和生物反应的产物，一般由CH4、CO2和其它微量成分如N2、H2S、H2和挥发性有机气体组成。填埋场沼气的组成会因填埋垃圾的种类差别及填埋条件的差别而不同，一般组成如表1所示，即使同一填埋场，不同阶段的气体组成也有差别。
　　表1填埋场沼气的组成[1]
　　组分体积分数（干基）/% 组分体积分数（干基）/% 组分体积分数（干基）/%
　　甲烷 45～60 氧气 0.1～1.0 氢气 0～0.2
　　二氧化碳 40～60 硫化氢 0～1.0 一氧化碳 0～0.2
　　氮气 2～5 氨气 0.1～1.0 微量气体 0.01～0.6
　　填埋场释放的气体若不采用适当的方式进行收集，则会在填埋场中累积并通过覆土层和缺乏有效防渗系统的侧壁向场外释放，可能会对安全和环境造成以下几方面的危害：
　　1）会加重温室效应垃圾填埋场以甲烷与二氧化碳为主要成分的填埋气体必将会导致温室效应的加强。
　　2）造成大气污染一方面，填埋气体导致其周边地区臭氧气体的形成，从而增加当地居民患癌的潜在可能性；另一方面，其释放大量难闻气体的成分中具有一定的毒性，因而也会对附近公众的健康构成危害。
　　3）易对植被造成破坏生长于填埋场周边的植物，由于其根系附近的氧气直接被填埋气体所替换或者被甲烷氧化细菌所消耗，因而很容易窒息死亡。另外，高浓度的二氧化碳与填埋气体中的有毒微量气体成分也会影响植物的正常生长。
　　4）对地下水的污染一些挥发性的有机污染物可以随着填埋气体的扩散迁移到垃圾填埋场周围的地下水中，从而对地下水资源形成污染。
　　5）爆炸和火灾甲烷本身无毒，但具有易燃和爆炸的特性，在有氧存在的条件下，甲烷的爆炸下限是4.9%，10%的填埋气体与空气的混合气就有了爆炸的危险[2]。如果产生的大量释放气体处于无组织排放的状态，一方面对周围大气环境造成污染，另一方面对填埋场和周边设施，以及填埋场运营人员的安全构成威胁，有重大的爆炸和火灾隐患。
　　三、臭味气体治理工程对策
　　为降低填埋场运营和管理的难度，现将工程对策归纳如下：
　　1）导气井工程在现有垃圾填埋场导气井气体收集范围之外新建填埋气体导排井，一方面可以对原导气井收集范围之外的填埋气体进行收集，另一方面也可对填埋气体收集效果不理想区域的气体进行辅助收集，以使总场区的填埋气体达到良好效果；
　　2）输气管网工程新建导气井由集气支管引至填埋气体集气站，然后每一个集气站由集气干管串联后由负压抽气设备抽至场外指定区域点燃处理。工程集气支干管可采用直埋敷设，敷设深度不小于800mm，管道坡度基本随地面坡度，地面坡度小于2%的地段；
　　3）集气站工程集气站工程起承上启下的作用，集气支管汇集的气体首先在集气站进行收集，然后通过集气干管导出；
　　4）负压抽气工程在库区外侧指定区域布置负压抽气设备，对新建导气井收集的填埋气体进行被动导排后引至“火炬”点燃；
　　5）火炬燃烧工程所有由负压抽气设备抽出的填埋气体最后都引入“火炬”进行燃烧的最终处理，点燃后的气体成分以无色无味的二氧化碳和水蒸气为主，可从根本上解决恶臭气体污染问题；
　　6）渗沥液导排工程填埋场渗沥液导排难问题由来已久，鉴于各垃圾填埋场的具体情况，在新建导气系统工程的同时可以在第一层垃圾堆体上布设新的渗沥液导排系统，最终形成每层垃圾堆体有各自的渗沥液导排系统，从而解决垃圾堆体升高后渗沥液导排难问题，大大减少填埋气体的产生。
　　四、结论
　　1）城市生活垃圾填埋场臭味治理工程在技术上是可行的，可以有效收集并处理垃圾填埋场所产生的填埋气体；
　　2）根据填埋场的地形条件、设计堆高和导气设施综合分析，在现有导气井的基础上对导气井进行加密，提高填埋气体的收集效率，收集到的填埋气体采用火炬燃烧的方式处理，避免臭味污染扩散。
　　参考文献
　　[1]赵由才,龙燕,张华.生活垃圾卫生填埋技术[M].化学工业出版社,2004.
　　[2]杨宏毅,卢英方.城市生活垃圾的处理和处置[M].中国环境科学出版社，2006.